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韧性材料和脆性材料

  • 2021.09.28 09:50:42
  • 米思米
  • 1965
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 塑料注射成型金属模具部件所用的金属材料大部分是特种钢。但也使用铸铁、铜合金、铝合金和硬质合金等。这些金属材料有拉伸强度和弯曲强度、硬度等特性。但在考虑到金属模具部件受破坏的上,重要的是要知道材料是“韧性材料”还是“脆性材料”。究其原因,是因为韧性材料和脆性材料直至破坏为止的过程完全不同。因此,为使得部件一旦受破坏后,也可避免出现最不好的事态,那么应使用属于某种性质的材料好呢?对此,设计时应进行研究。

 首先,韧性材料指,力起作用时,会出现会伴随着较大塑性变形破坏的材料。韧性材料直至破坏为止的裂纹为韧性裂纹。韧性裂纹指以剪断破坏为主体的裂纹,很多时候是形成空隙,然后它们相互连接在一起,从而产生裂纹的过程。裂纹的表面很多时候呈纤维状,为灰色。相反,脆性材料指,具有力起作用时几乎不伴随有塑性変形,而是部件内部不断出现裂纹,从而一下子被破坏的性质的材料。

 有起因于材料晶体结构和固溶元素,在特定的结晶面上容易变得出现裂开的情况和因偏析和化合物析出而导致粒界变得容易剥离的情况。在这些情况下,会出现脆性破坏。延性材料的材料开始屈服,从而导致出现裂纹后也在直至断裂为止的时间段内,需要进一步有较大的力起作用。因此,部件开始受破坏后,直至完全断裂为止,需要花费一定时间。为此,发现异常时,若停止机器,那么便可在受破坏前防止重大事故出现。相反,脆性材料在材料上出现裂纹后,会立即一下子达到断裂阶段。因此,用于类似于旋转轴和柱结构那样的构件是很危险的。

   用于金属模具的材料各自作以下分类。

  ■韧性材料

   ・S50C

   ・不锈钢

   ・预硬化钢

   ・淬火后合适地进行了回火的碳素钢

   ・铜合金

   ・铝合金(硬铝等)

  脆性材料

   ・淬火后的碳素钢

   ・铸铁

   ・硬质合金

   ・混凝土

※参考文献:门间改三,大学基础机械材料,实教出版(株) (Jikkyo   Shuppan Co., Ltd.)

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